近日，鄧龍江院士團隊張林博研究員聯合醫學院賈若男副教授，聚焦醫工交叉領域，在多模態傳感-視覺融合應用材料領域取得重要進展。團隊提出了一種借助鹽析誘導離子凝膠微相分離的策略，合成了一種同步增強力學性能、室溫磷光壽命與離子電導率的離子凝膠，為具身智能機器人的發展提供技術?；?。研究成果以“A Stretchable Full-Color Phosphorescent PVA-based Ionogels for Multimodal Sensing-Visual Integration Applications”為題在Advanced Science上發表。電子學院張林博研究員、醫學院賈若男副教授為論文通訊作者，電子科技大學為論文第一完成單位。

該研究形成了富含離子液體（IL）的相（軟相），該相有利于實現拉伸及離子傳導功能；同時還形成了富含聚合物的相（硬相），此相能夠實現能量耗散并觸發聚集態磷光。所制得的離子凝膠展現出高拉伸性能（400%）、良好的韌性（約 20 MJ/m³）、較高的離子電導率（8.4 mS/cm）以及超長的余輝壽命（112.4 ms）。

圖1. a）PVA/PAM-NaIL離子凝膠內的離子成分使其具有優異的導電性和監測身體運動的能力；b）分別在10%、20%、50%和100%應變下重復加載-卸載過程中的電阻相對變化；c）電阻隨應變變化情況；d）用于電性能評估的PVA/PAM-NaIL離子凝膠在承受拉伸應力（左）和壓縮應力（右）時的照片；e）連續壓縮下的電阻相對變化；f）外部刺激對離子凝膠離子電導率影響機制；g）離子凝膠在-20°C時的應力-應變曲線；h）-20°C時計算得到的韌性；i）在-20°C下20%壓縮應變時循環加載和卸載期間的相對電阻變化；j）手指運動、k）手腕彎曲和 l）行走過程中的運動特征的實時監測。

圖2. a）通過一種協同雙模預測策略高精度模擬機器人手抓取狀態，該策略將對不同磷光顏色區域變形的視覺觀察與抓取動作期間相應的電信號波動相結合；b）在關閉紫外燈后，多色余輝顯示對鍵盤進行編碼，結合打字時電信號變化，構建了一個高度安全的信息加密和傳輸系統。

該成果制備的親膚電子傳感器，有望應用于人工智能、假肢、人機交互、虛擬現實和健康監測等領域，為下一代具身智能提供研究基礎。相關研究工作得到了國家自然科學基金群體項目的資助。